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元素大世界②鋰:成就了電池, 挽救了人命

2020-05-20 03:32樂天
大科技·百科新說 2020年3期
關(guān)鍵詞:滿電凱德豚鼠

樂天

沒有鋰電池,就沒有今天的手機(jī)

也許你會視手機(jī)、平板電腦自由攜帶、即插即充的便捷為理所應(yīng)當(dāng),但它們之所以如此方便,有一半的原因在于電池的革新。如果家里有老款手機(jī),把手機(jī)后背的殼打開,你就會看到塊狀的鋰電池。而鋰電池是現(xiàn)在的手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦和其他許多便攜式電子設(shè)備的主流電池。

如果不是鋰電池,你的手機(jī)將會更重,沒用多久就得充電,而且用不了多久就得換新電池,充電時間還很長。當(dāng)你打著游戲時,還要時刻操心充電的事,玩起來就沒那么爽了。

為什么鋰電池這么優(yōu)秀?

鋰電池輕,緣于鋰元素輕;蓄電時間短,緣于鋰元素的活潑;鋰電池可容納的電量非常大,放電量又可以很小,因此續(xù)航能力強(qiáng)。電池即使不用也會自己放電,因此放置一段時間就沒電了,而鋰電池自放電量很小,可以放置長得多的時間;鋰電池對使用環(huán)境的溫度也有非常高的耐受度,-20℃~60℃都影響不到它;鋰電池的壽命還很長,有的可達(dá)10000次充電壽命。

還有一點(diǎn)很關(guān)鍵,雖然所有電池的充電次數(shù)都是有限的,但以前有很多種類的電池即使只充10%的電也算使用了一次充電壽命,如果你不巧連著10次都只充了10%,那一次滿電就耗費(fèi)了10次充電壽命,這就是為什么以前人們總說充電一定要放完再充滿,真是為電池操碎了心;而鋰電池則親民得多,如果只充10%就只算10%的充電壽命,充10次10%的電才耗費(fèi)1次電池壽命。

正因?yàn)橐陨系膬?yōu)勢,鋰電池使我們在使用各種電子產(chǎn)品時獲得了更大的自由。

鋰電池為何會爆炸?

曾經(jīng)發(fā)生過鋰電池爆炸的事故,應(yīng)該是因?yàn)殡姵剡^充。如果已經(jīng)滿電了還讓電池繼續(xù)充很久的電,電池就有燃燒和爆炸的可能。但目前的手機(jī)電池都有自我保護(hù)功能,會自動減慢充電速度,或停止充電,事故發(fā)生率已經(jīng)非常低了。不過,為了安全起見,在使用鋰電池時,還是不要充太久,也不要邊充邊玩。

元素小檔案

鋰遇水發(fā)生反應(yīng),生成氫氣。

鋰是目前發(fā)現(xiàn)的最輕的金屬,也是最輕的固體元素,它的性質(zhì)非?;顫姡苋菀着c水或氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,在自然界不存在單質(zhì)鋰,它總是以化合物的形式存在。當(dāng)人們將鋰提純出來后,需要保存在石蠟或煤油中,以防止它與氧氣或水發(fā)生反應(yīng)。

當(dāng)鋰暴露在空氣中時,表面會瞬間被氧化成黑色。

鋰把人從自殺邊緣拉回來

約翰·凱德

鋰鹽

有的人因?yàn)槟承┰?,會患一種精神疾病,發(fā)病時非??裨?,會摔東西、打人、自殘,但有時心情又非常低落,以致于想自殺,過著非常痛苦的生活。這種病癥被稱為“躁郁癥”,25~50%的躁郁癥患者都有過自殺行為,而其中11~19%因自殺身亡。

在20世紀(jì)70年代以前,人們對躁郁癥患者無能為力。幸好,澳大利亞的精神科醫(yī)生約翰·凱德不忍心看這些患者自毀人生,于是苦思冥想解決之道。在20世紀(jì)40年代,凱德用豚鼠進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),原本是想尋找躁郁癥患者患病的生理原因,卻獲得了意外的驚喜。

他發(fā)現(xiàn),注射了躁郁癥患者尿液的豚鼠更加狂躁,死得更快。這不就說明躁郁癥患者的尿液毒性更高嗎?那么,是尿液中的什么物質(zhì)使豚鼠中毒?凱德推測是尿酸,于是,他想把尿酸注射進(jìn)豚鼠體內(nèi),為了能成功注射,他找到了尿酸鋰溶液,卻發(fā)現(xiàn),豚鼠非但沒變得狂躁不安,還異常溫順安靜,即使是狂躁的豚鼠,被注射這種溶液后也立刻安分下來。原來,是其中的鋰起到了鎮(zhèn)定的作用。

從此之后,他以身試藥,吃了兩個星期鋰鹽,確定安全后,給一個患躁郁癥30多年的住院病人吃鋰鹽。30多年來,這個躁郁癥患者常常撿垃圾吃,喜怒無常,并對別人造成威脅,但堅(jiān)持服藥2個月后,他居然恢復(fù)正常了,在幾輪治療后,甚至重新回到了他的家庭,過上了正常人的生活。

痛苦的躁郁癥患者終于靠鋰鹽找到了安寧,雖然它不能根治病癥,也帶有一定的副作用,還要終生服藥,但它可以幫助很多患躁郁癥的人回到正常的生活中,也大大降低了病人的自殺率,讓他們有機(jī)會掌控自己的人生。

但鋰鹽究竟是如何讓人的精神得到穩(wěn)定的,至今還沒有定論。

據(jù)說許多天才或偉人都疑似患有躁郁癥,如割掉自己耳朵的畫家梵高、雙耳失聰卻創(chuàng)作出偉大作品的音樂家貝多芬、武略滔天的法國皇帝拿破侖、發(fā)現(xiàn)了引力的科學(xué)家牛頓等。

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